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中国土壤数据库

发布时间:2023-06-06 作者:admin 来源:文学

中国土壤数据库

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斯芬克斯之谜-邻苯基苯酚

2023年2月20日发(作者:大洋臀纹粉蚧)

土壤(Soils),2014,46(4):761–765

①基金项目:国家科技基础性工作专项(2012FY112100、2008FY110600)资助。

作者简介:张凤荣(1957—),男,河北沧州人,教授,主要研究方向为土壤地理、土地资源评价和利用规划。E-mail:frzhang@

②北京市农业区划办公室,农业局,农林科学院.北京土壤(内部资料).1984

对全国第二次土壤普查中土类、亚类划分

及其调查制图的辨析①

张凤荣1,王秀丽1,梁小宏2,孔祥斌1,张青璞1,杨黎芳2

(1中国农业大学资源与环境学院,北京100193;2天津农学院,天津300384)

摘要:按照中国发生分类对新采集的68个北京市山区的土壤剖面进行了分类命名,并与剖面点所在土壤普查

图上的分类名称进行比较,结果是只有18个剖面的分类名称一致。造成分类名称不一致的原因:①发生分类以区域

典型土壤剖面分类命名,而区域内很多土壤不同于典型土壤剖面;②发生分类往往以现代生物气候带为主要分类标准

命名区域土壤,而不是根据土壤性质;③分类不一致的最大原因可能是制图精度不够。研究认为,土壤分类必须依据

土壤性质本身,而不是土壤形成因素;采取野外单土壤性质调查制图,室内叠加单土壤性质图形成多属性图斑,根据

分类系统对它们进行综合分类,以提高分类制图精度。

关键词:土壤普查;土壤分类;分类标准;土壤图;对比

中图分类号:S155;S159

全国第二次土壤普查(以下简称土壤普查)是国

家“六五”重点科学技术发展规划所列第一项“全国

自然资源调查与农业区划”研究的重要组成内容。国

务院为此发布了国发[1979]111号文件,批转了“农

业部关于开展全国第二次土壤普查工作方案”。自

1979年开始,在土壤普查办公室统一组织和部署下,

在各级政府的领导和支持下,全国大约8万农业科技

人员历经16年的勤奋工作,完成了历史上第二次全

国土壤普查,形成了《中国土壤》[1]、《中国土壤普

查技术》[2]、《中国土壤普查数据》[3]等成果。各省市

自治区都出版了各自地区的土壤普查专著及其图集,

甚至一些市县也有正式出版物。土壤普查成果成为我

国各种资源调查、评价和规划的基础数据,例如全国

农用地分等定级中关于土壤评价指标方面的数据与

信息基本上都来自于此。迄今为止,虽然有一些小范

围的土壤调查和养分调查,但是还没有任何新的覆盖

全国的基于县级大比例尺的土壤普查数据。

但是,受土壤知识的时代局限性,土壤分类和土

壤调查制图成果必然也有时代局限性。土壤普查成果

只是反映了当时的土壤科学技术发展水平。因此,我

们不能把来自于土壤普查成果的知识奉为圣经,而应

随时并积极地创造条件获取新的土壤知识,推动土壤

分类和调查制图的完善。

1979年,在全国正式部署开展土壤普查时,决定

采用1978年中国土壤学会在江苏江宁召开的土壤分类

学术讨论会上拟定的《中国土壤分类暂行草案》作为

《全国第二次土壤普查土壤工作分类暂行方案》[1]。这

个土壤普查分类系统以土类和亚类为基本分类单元,最

高级的土纲只是土类的归纳,调查制图时并不考虑土

纲,对于土属和土种的划分也没有统一的详细规定。

本研究选择北京市山区和山前地带作为研究区

域,挖掘土壤剖面,记载剖面环境与性状,采集实验

室分析土样并得到分析数据,对这些剖面分别按照我

国土壤地理发生分类(以下简称发生分类)和中国土

壤系统分类(以下简称系统分类)进行土类和亚类的

鉴别划分,并与土壤普查成果比较,探寻其异同,为

科学使用土壤普查成果提供指导。之所以只进行土类

与亚类的分类对比,是因为土壤普查时,那些土壤普

查骨干人员在大学学习土壤学时,对土类和亚类的概

念相对清晰,土壤普查工作培训内容也基本上围绕着

土类和亚类概念及其划分方面。

1调研方法与数据处理

首先,研读了北京市第二次土壤普查成果《北京

土壤》②、《中国土壤》、《中国土壤系统分类:理论·方

762土壤第46卷

法·实践》[4]、《北京自然地理》[5],以及相关学者研

究成果[6–7],深刻理解发生分类和系统分类鉴别区分

土壤的思想、原则和依据。北京市市域面积不大,在

五大成土因素中,气候和生物因素主要随海拔高度

(地形)的变化而变化,从而影响土壤的形成;不同地

貌部位和成土母质对土壤的影响也很大。因此,主要

根据地形/地貌和成土母质的差异,进行土壤剖面布

设。同时,考虑了第四纪沉积物(古土壤)的影响,布

设了一些剖面。根据《野外土壤描述与采样手册》[8],

详细记录了剖面点的环境条件和剖面形态特征,采集

了实验室分析土样,并拍摄了剖面照片及其景观照

片。在野外,分别以发生分类(根据土壤普查成果《北

京土壤》中关于各土类与亚类的概念及其分类标准)

和系统分类初步命名了剖面。土样的实验室分析结果

出来后,又对野外分类命名进行了校核和确定。

数字化了1

50000北京市土壤普查图,根据新

采集和分类命名的68个剖面的经纬度坐标,将其定

位在数字化的土壤普查图上;将这些剖面的分类名称

与其所在土壤普查图上图斑的名称进行比较,得出其

在发生分类名称上的异同。

2结果与分析

本次新采集的68个剖面的发生分类名称与其所

在土壤普查图上图斑的分类名称对比发现,分类命名

一致的有18个,不一致的有50个。在本次分类命

名与土壤普查图上的类型名称不一致的50个剖面

中选择了属于褐土土类的18个剖面列表1。根据土

壤普查成果《北京土壤》中关于褐土土类及其各亚

类的概念及其分类标准,仔细分析剖面记载、土样

测试数据及其照片,分析造成不一致的原因。

经研究认为,此次剖面分类命名与其所在土壤

普查图上的分类名称不一致的原因总结起来有如下

几点:

(1)土壤普查以理想的“典型剖面”代表区域土

壤,但图斑范围内的土壤未必与命名制图单元/图斑

的“典型剖面”都一样,这可能是造成我们分类命名

与土壤普查图上分类名称不一致的原因之一。土壤调

查时,调查人员往往选择“典型剖面”作为区域土壤

类型的代表,只要找到这样的“典型剖面”,就把其

周围景观类似的区域都分类命名为这个“典型剖面”

所代表的土壤类型,划土壤边界。而实际上,“典型

剖面”所在周围土壤大多数不具备“典型剖面”的特

征,因此,我们此次的采样点很难正好与土壤普查时

的“典型剖面”在同样位置。例如在北京,认为淋溶

褐土的降水量在褐土区是偏高的,是向棕壤过渡的亚

类,其剖面特征是有黏化层,由于淋溶强度较大而没

有钙积层或钙积层部位在心底土。《北京土壤》规定

海拔高度450~1100m(根据降雨量,北部山区和西

部山区不一样,阴坡和阳坡不一样)是淋溶褐土的主

要分布区,野外调查制图时就在地形图上根据海拔高

度勾绘淋溶褐土的边界。所勾绘的淋溶褐土边界内,

确实有些土壤剖面具有黏化现象,而且没有钙积层甚

至已经无石灰反应;但是也存在着一些土壤虽然海拔

高,淋溶条件较好,但由于母质含碳酸盐,且由于侵

蚀等各种原因剖面依然通体强石灰性反应,在性质上

属于碳酸盐褐土,这些剖面以表1中的门头沟17和

门头沟26为代表。同时,有些由于侵蚀等各种原因

致使土层浅薄,土壤剖面发育微弱,土壤为粗骨性褐

土,以表1中的门头沟7和怀柔3为代表。有些由于

接受新堆积物发育时间短等各种原因,虽然土壤剖面

厚度大于30cm,但发育微弱,黏化层和钙积层都没

有,土壤为褐土性土,以表1中的昌平1和昌平7

为代表。而表1中的门头沟18和门头沟29,土壤普

查图上是碳酸盐褐土,但门头沟18海拔高,按照《北

京土壤》,应该分类为淋溶褐土;门头沟29

海拔低,

按照《北京土壤》,应该分类为普通褐土(既有黏化现

象也有钙积现象,是褐土的典型特征)。

(2)发生分类认为,“成土条件-发生过程-土壤属

性三者统一”,即有什么样的成土条件,必然会发生

什么样的成土过程,也就必然产生什么样的土壤性

状。但是发生分类中的所谓成土条件是五大成土因素

的综合,而现实调查分类时,人们往往以气候和植被

为特征的景观条件代替五大成土因素的综合。景观是

可见的,土壤剖面也是可以观测的,发生过程只是一

种推测。由于土壤是一个复杂的历史综合体,很难达

到成土条件(景观)、发生过程和土壤属性的三者统

一。调查制图者面对同一土壤,有的根据成土条件(景

观)分类,有的根据剖面性状分类,分类标准不同,

可能得出不同的分类结果,这可能是造成我们分类命

名与土壤普查图上分类名称不一致的主要原因。上面

第一条所提到的那些剖面,包括表1中的所有其他土

壤剖面都可能是这种情况。比如门头沟7、门头沟11、

门头沟17和门头沟26,当时野外调查制图时可能是

按照成土条件中的海拔高度划分的淋溶褐土,而我们

此次命名按照剖面性状分类命名的。表1中的昌平1、

昌平7、昌平8、昌平9、平谷1、平谷2、密云7、

密云8和密云9,可能当时调查者根据剖面中没有任

何石灰性反应划分为淋溶褐土,而我们根据《北京土

壤》中关于淋溶褐土海拔高度的规定,将其划分为普

通褐土;其中昌平8、密云7和密云9发育于高度风

第4期张凤荣等:对全国第二次土壤普查中土类、亚类划分及其调查制图的辨析763

表1新分类命名土壤剖面与土壤普查图上的分类名称不一致的部分剖面

Table1PartofprofileclassificationnamesdifferentwiththenameofmapdelineationsintheSecondNationalSoilSurveymap

分类名称

剖面号经纬度基本性状

发生分类土壤普查系统分类

39°57′58.2″N

115°40′40.6″E

粗骨褐土淋溶褐土石质干润正常新成土门头沟7海拔440m;低山,坡度陡;母质为紫色砂岩风

化碎屑和风积黄土的混合物,土壤含有大量粗碎

屑,细土物质砂质壤土,土层厚度小于30cm。

普通褐土淋溶褐土普通钙积干润淋溶土门头沟11

39°56′46.8″N

115°41′50.7″E

海拔570m;低山,黄土台地;母质为马兰黄土,

通体为粉砂壤土和石灰性反应,有黏化层和钙

积层。

39°52′28.2″N

115°34′15.3″E

碳酸盐褐土淋溶褐土普通冷凉湿润雏形土门头沟17海拔1020m;黄土台地上;母质为马兰黄土,

通体粉砂壤土和强石灰性反应,没有明显的黏化

现象,有假菌丝体钙积现象。

淋溶褐土碳酸盐褐土普通简育湿润淋溶土

门头沟18

39°52′3″N

115°34′13.5″E

海拔1018m;黄土台地,坡度小于10°;母质

为老黄土,无石灰反应,黏化现象明显,可见胶

膜,通体黏土。

碳酸盐褐土淋溶褐土普通简育干润雏形土

39°

53′04.2″N

115°33′02.3″E

门头沟26

海拔600m;低山坡积物,母质为以黄土为主,

夹杂有30%的砂岩粗碎屑,细土物质为壤土,

没有明显的黏化现象,在岩石碎块的底部石灰积

聚较多,通体强石灰性反应。

普通褐土碳酸盐褐土普通简育干润雏形土

门头沟29

39°57′46.8″N

115°42′49.2″E

海拔380m;低山,母质为以黄土为主的坡积物,

含有大量粗碎屑,有黏化现象,在砾石的底部石

灰积聚物。

褐土性土淋溶褐土普通简育湿润雏形土

昌平1

40°21′17.9″N

116°17′37.6″E

海拔270m;低山,坡麓地带,母质为坡积花岗

岩风化物,无黏化现象,通体壤砂,无石灰反应。

褐土性土淋溶褐土普通简育湿润雏形土

昌平7

40°19′40.8″N

116°21′07.7″

E

海拔320m;低山山谷沟道;母质为洪冲积花岗

岩风化物,无黏化现象,通体壤土,无石灰反应。

普通褐土淋溶褐土普通铁质湿润淋溶土

昌平8

40°20′33.6″N

116°20′23.2″E

海拔245m;低山山坡上部;母质为花岗岩风化

物,无石灰反应,黏化现象明显,可见胶膜,通

体壤土。

昌平9

40°15′35.3″N

116°10′12.6″E

海拔110m;山前台地,母质为老黄土,无石灰

反应,能化现象明显,通体粉砂壤土。

普通褐土淋溶褐土普通简育干润淋溶土

粗骨褐土淋溶褐土石质干润正常新成土

40°22′06.9″N

116°19′50.5″E

怀柔3

海拔234m;丘陵上坡地带,坡度15°左右;母

质为花岗岩风化残积物,土壤含有大量粗碎屑,

细土物质砂质壤土,无石灰反应,土层厚度小于

30cm。

普通褐土淋溶褐土表蚀铁质干润淋溶土

平谷1

40°09′23″N

117°17′21″E

海拔150m;低山,下坡,坡度10°左右。母质

为白云岩风化物,黄红色的黏化层,有胶膜,无

石灰反应,通体粉砂黏壤土。

40°09′16.6″N

普通褐土淋溶褐土表蚀铁质干润淋溶土

平谷2

117°17′38.4″E

海拔152m;低山,中坡,坡度15°左右;母质

为大理化石灰岩风化物,红色的黏化层,有胶膜,

无石灰反应,通体黏土。

粗骨褐土碳酸盐褐土普通简育干润雏形土

密云1

40°39′30.1″N

117°13′37.0″E

海拔245m;低山,坡麓上部,坡度10°左右。

母质为深厚的紫色砂岩坡积物,无黏化现象,无

石灰反应,土体含90%左右的岩石粗碎屑。

普通褐土碳酸盐褐土普通简育干润淋溶土

密云2

40°39′29.3″N

117°13′34.3″E

海拔250m;低山,坡麓上部,坡度20°左右;

母质为黄土状物质,有黏化现象,无石灰反应。

密云7

40°33′47.2″N

117°01′39.7″E

海拔110m;丘陵,坡式梯田,母质为花岗岩残

积风化物,明显的黏化现象,无石灰反应。

普通褐土淋溶褐土普通铁质湿润淋溶土

密云8

40°35′42″N

117°01′02.1″E

海拔140m;丘陵南坡;母质为次生老黄土物质

掺杂着一些花岗岩风化坡积物,明显的黏化现

象,无石灰反应。

普通褐土淋溶褐土普通简育干润淋溶土

密云9

40°33′42″N

117°00′56.9″E

海拔150m;丘陵,梯田,母质为花岗岩残积风

化物,明显的黏化现象,无石灰反应。

普通褐土淋溶褐土普通铁质湿润淋溶土

764土壤第46卷

化的花岗岩残积物上,昌平9和密云8是湿热古气候

条件下形成的古土壤(离石期老黄土),而平谷1和平

谷2也是湿热古气候条件下形成的古土壤(上新世期

石灰岩风化残积红色石灰土)。

(3)野外制图精度低。山区地形与成土母质复

杂,加上侵蚀影响等,土壤变异非常大。而当时

1

25000的比例尺野外调查,平均每平方公里1个

剖面(山区不是土壤普查重点样点数量更少,比例尺

更小),使得土壤类型边界勾绘精度低,造成我们本

次挖掘鉴定的剖面分类命名与图上分类名称不一致

难以避免。比如密云2,土壤普查图上是碳酸盐褐土,

而我们根据其有黏化现象和土壤无石灰性反应命名

为普通褐土。这应该是造成我们分类命名与土壤普查

图上分类名称不一致的最主要的原因。表1中的所有

其他剖面分类命名与土壤普查图上的分类名称不一

致也都有可能是这个原因。

3结论

19世纪80年代,B.B.道库恰耶夫在俄罗斯大平

原上做土壤调查。在这个大平原上,相当一致的黄土

状母质绵延近千公里;在此区域内,气候与植被的规

律性变化,在相对一致的母质上留下了它们的影响,

产生了明显的土壤差别;B.B.道库恰耶夫认识到土壤

地带性规律[9]。由于土壤地理学课程的教学,土壤地

带性理论在土壤分类中占据了上风,土类的划分主要

依据土壤所处的生物(植被)气候带,这就造成了不管

土壤是否有无这个气候带的“典型土壤”的发生土层,

将所有处于这个气候带的土壤分类命名为这个气候

带的土类的片面性。比如,《北京土壤》,根据北京地

处暖温带半湿润气候带,将所有山地丘陵区的不受地

下水影响的所谓“显域性土壤”都归入褐土土类;将

没有褐土土类定义要求的黏化现象和钙积现象的山

地岩石风化形成的薄层粗骨土称作粗骨褐土;将没有

黏化现象和钙积现象的山地、干石河上的堆积物形成

的土壤称作褐土性土;将没有黏化现象和钙积现象的

通体石灰性反应的土壤称作碳酸盐褐土;将海拔高、

淋溶条件好、无钙积层,甚至没有黏化层的土壤,称

为淋溶褐土;将海拔低、有黏化层但无钙积层,甚至

无石灰性反应的土壤称为普通褐土。这势必造成上级

分类单元土类规定的分类标准(发生层)在下级分类

单元亚类中不存在,下级分类单元的外延超出上级分

类单元的外延,违反了最基本的形式逻辑学规则。

应该说,B.B.道库恰耶夫的成土因素学说才是土

壤发生学的精髓,地带性理论只是土壤发生学的一个

重要方面。B.B.道库恰耶夫的成土因素学说认为,所

有成土因素始终是同时和不可分割地影响着土壤的

发生和发展,它们不可相互代替地参加了土壤形成过

程,土壤是成土因素共同综合作用的结果[9]。如果仅

仅依据明显可见的景观条件(生物气候带)分类土类,

就会忽视地形、母质乃至看不到的时间因素对土壤发

生及其性质的影响,特别是容易忽视时间因素对土壤

形成的影响。例如昌平9、密云8、平谷1和平谷2,

遗留了湿热古气候条件下形成的土壤性状,地理发生

分类以现代土壤的地带性划分土壤,就难以全面反映

土壤特性。从以上我们北京的研究中发现,母质对土

壤的形成有着明显的影响,石灰性母质所发育的土壤

才有钙积层或石灰性反应(如门头沟11、门头沟17),

而非石灰性母质形成的土壤中没有钙积层(如密云7、

密云9)。地形对土壤的影响也很大,陡坡地带,土

壤侵蚀强烈,遭受淋洗和风化的表层不断遭受侵蚀,

下面的母质或母岩不断出露地表,这样使土壤的发生

受阻,多形成薄层土壤(如门头沟7、怀柔3);凹陷

的地方,比如坡麓地带,经常接受沉积物,土壤发育

也受阻,形成土层虽深厚但没有黏化与钙积现象或现

象微弱的土壤(如昌平7、密云1)。因此,发生分类

系统片面强调生物气候因素的主导作用,忽视母质、

地形和时间因素对土壤性质的影响,用地带性理论推

演分类土壤,从而造成分类单元的概念与边界模糊。

4讨论

4.1土壤分类与制图必须依据土壤性质

可见,由于发生分类仅注重外在的成土条件和推

论的成土过程这些非土壤本身属性在分类中的地位,

遇到了在鉴定土壤类别时,成土条件、成土过程和土

壤属性三者在理论上和客观上难以统一的问题。解决

这一问题的唯一途径是选择土壤本身的性质作为分

类土壤的标准,从而避免在发生学上的人为偏见,使

分类有共同可资鉴定的标准,保证分类结果的一致性

和符合形式逻辑规则。《中国土壤系统分类检索(第三

版)》[10]就是依据土壤诊断层和诊断特性划分土壤类

型的土壤分类系统,依据这个分类系统,只要诊断层

和诊断特性鉴别正确,按照检索顺序,就会得到唯一

的分类。我们这次对68个剖面的系统分类证实了这

一点。

依据土壤诊断层和诊断特性划分土壤类型,土壤

调查成果能够最大限度地提供土壤属性方面的信息,

而不像上述发生分类,在土类级别提供的还是气候

(海拔)和植被信息,在土属级别提供的是岩石或沉积

第4期张凤荣等:对全国第二次土壤普查中土类、亚类划分及其调查制图的辨析765

物的信息。

4.2单因素野外调查与室内多因素综合制图是今

后土壤调查制图的方向

由以上研究结果和结论看出,要一般的土壤工作

者精通土壤分类很难,要他们在野外鉴别分类土壤进

行土壤制图更是难为他们。但是如果要一般的土壤工

作者鉴定某些土壤性质并不难,比如要他们观测土壤

质地、土层厚度、紧实度、钙积层、黏化层等。因此,

今后的土壤调查制图,只要土壤调查者进行单一土壤

性质的野外填图,然后利用GIS技术,将同一比例

尺的单一某土壤性质的专题图在计算机上空间叠加,

形成具有各种土壤属性的多边形图斑,再由精通土壤

分类的专家根据分类单元的概念和内涵,对比这些多

边形的土壤属性,进行分类命名。这种单因素土壤性

质野外调查制图,室内多因素综合制图的方法获得的

土壤类型图,可能比用土壤分类作为制图基础得到的

土壤类型图更为精准。而且这些单一土壤属性的土壤

图还可以为土地评价提供更为清楚的数据,避免因为

按照分类系统进行土壤制图时,综合或模糊掉了许多

有用的土壤信息。

参考文献:

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版社,1998

[2]全国土壤普查办公室.中国土壤普查技术[M].北京:农

业出版社,1992

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国农业出版社,1997

[4]龚子同.中国土壤系统分类:理论⋅方法⋅实践[M].北京:

科学出版社,1999

[5]霍亚贞.北京自然地理[M].北京:北京师范学院出版社,

1989

[6]陈志诚,龚子同,张甘霖,赵文君.不同尺度的中国土

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[7]龚子同,张甘霖,陈志诚,骆国保,赵文君.以中国土壤

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册[R].南京:中国科学院南京土壤研究所,2009

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北京:中国农业出版社,2002

[10]中国土壤系统分类课题研究协作组.中国土壤系统分类

检索[M].3版.合肥:中国科技大学出版社,2001

AnalysisofClassificationandMappingforGreatGroup,

SubgroupinSecondNationalSoilSurvey

ZHANGFeng-rong1,WANGXiu-li1,LIANGXiao-hong2,KONGXiang-bin1,

ZHANGQing-pu1,YANGLi-fang2

(1CollegeofResourcesandEnvironmentalScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China;

2TianjinAgriculturalUniversity,Tianjin300384,China)

Abstract:68soilprofileswereclassifiedaccordingtoChinageneticsoilclassificationsystemintheBeijingmountainarea,

thegreatgroupandsubgroupnameswereco

sonsofthatsoilmappingunitnamesweredifferentfromtheclassification

namesgivenbyuswere:firstlyitwasthatsoilscientistsnamedamapdelineationaccordingtoasoilprofilemodel,notaccording

tothedominantsoils;secondlyitwasthatsoilscientistsclassifyingsoilaccordingtocurrentclimaticandvegetationconditionnot

accordingtosoilpropertiesinChinageneticsoilclassificationsystem;

suggestedthatsoilclassificationmusttakesoilpropertiesasclassificationcriterianotthesoilformingfactors;itmightgethigher

precisionsoilmapthatmappingsinglesoilpropertiesinthefield,overlayingthosesinglesoilpropertymapsandclassifyingthe

mapdelineationsthathavemanysoilattributes.

Keywords:Soilsurvey,Soilclassification,Classificationcriteria,Soilmapping,Comparison

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